Rezonans ve Doğal Frekans Arasındaki Fark

Rezonans ve Doğal Frekans

Rezonans ve doğal frekans, dalgalar ve titreşimler başlığı altında ele alınan çok önemli iki konudur. Ayrıca devre teorisi, afet yönetimi, mühendislik ve hatta yaşam bilimleri gibi alanlarda da hayati bir rol oynamaktadır. Bu makale bu iki olguyu, önemlerini, benzerliklerini ve son olarak farklılıklarını tartışmaya çalışacaktır..

Doğal frekans

Her sistemin doğal frekans adı verilen bir özelliği vardır. Bir sistemin doğal frekansı çok önemlidir; sistemde küçük bir salınım varsa, sistemin izleyeceği frekanstır. Deprem ve rüzgar gibi olaylar, olayın kendisiyle aynı doğal frekansa sahip nesneler üzerinde yıkım yapabilir. Bir sistemi bu tür doğal afetlerden korumak için doğal frekansını anlamak ve ölçmek çok önemlidir. Doğal frekans doğrudan rezonansla ilişkilidir. Daha sonra açıklanacaktır. Binalar, elektronik ve elektrik devreleri, optik sistemler, ses sistemleri ve hatta biyolojik sistemler gibi sistemler doğal frekanslara sahiptir. Sisteme bağlı olarak empedans, salınım veya süperpozisyon şeklinde olabilirler.

Rezonans

Bir sisteme (örneğin: bir sarkaç) küçük bir salınım verildiğinde, sallanmaya başlayacaktır. Salındığı frekans, sistemin doğal frekansıdır. Şimdi sisteme uygulanan periyodik bir dış kuvvet düşünün. Bu dış kuvvetin frekansı mutlaka sistemin doğal frekansına benzemez. Bu kuvvet, sistemi kuvvet frekansına salınmaya çalışacaktır. Bu düzensiz bir desen oluşturur. Dış kuvvetin bir miktar enerjisi sistem tarafından emilir. Şimdi frekansların aynı olduğu durumu ele alalım. Bu durumda, sarkaç dış kuvvetten emilen maksimum enerji ile serbestçe sallanacaktır. Buna rezonans denir. Bu durumda, sarkaç ve kuvvet aynı aşamada olmasa bile, sarkaç sonunda kuvvetin fazına adapte olur. Bu zorla salınımdır. Sarkaç rezonansta en yüksek enerjiyi emdiğinden, sarkaç genliği rezonansta maksimumdur. Depremlerin ve fırtınaların getirdiği tehlike budur. Bir binanın doğal frekansının depremle aynı olduğunu varsayalım, bina en yüksek genlikle sallanacak ve sonunda çökecektir. LCR devrelerinde de rezonans durumu vardır. Herhangi bir LCR kombinasyonunun empedansı alternatif akımın frekansına bağlıdır. Rezonans minimum empedansta gerçekleşir. Minimum frekansa karşılık gelen frekans rezonans frekansıdır. En yüksek empedansta, sistemin anti-rezonant olduğu söylenir. Bu rezonans ve anti-rezonans, sırasıyla ayar devrelerinde ve filtre devrelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır..